當(dāng)有兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B組成一個(gè)回路,其兩端相互連接時(shí),只要兩結(jié)點(diǎn)處的溫度不同,一端溫度為T,稱為工作端或熱端,另一端溫度為T0 ,稱為自由端(也稱參考端)或冷端,回路中將產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì),該電動(dòng)勢(shì)的方向和大小與導(dǎo)體的材料及兩接點(diǎn)的溫度有關(guān)。這種現(xiàn)象稱為“熱電效應(yīng)”,兩種導(dǎo)體組成的回路稱為“熱電偶”,這兩種導(dǎo)體稱為“熱電極”,產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)則稱為“熱電動(dòng)勢(shì)”。因?yàn)槔涠藅0恒定,熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)只隨熱端(測(cè)量端)溫度的變化而變化,即一定的熱電動(dòng)勢(shì)對(duì)應(yīng)著一定的溫度。
熱電動(dòng)勢(shì)由兩部分電動(dòng)勢(shì)組成,一部分是兩種導(dǎo)體的接觸電動(dòng)勢(shì),另一部分是單一導(dǎo)體的溫差電動(dòng)勢(shì)。
熱電偶回路中熱電動(dòng)勢(shì)的大小,只與組成熱電偶的導(dǎo)體材料和兩接點(diǎn)的溫度有關(guān),而與熱電偶的形狀尺寸無關(guān)。當(dāng)熱電偶兩電極材料固定后,熱電動(dòng)勢(shì)便是兩接點(diǎn)溫度t和t0。的函數(shù)差。即
這一關(guān)系式在實(shí)際測(cè)溫中得到了廣泛應(yīng)用。測(cè)量方法:熱響應(yīng)時(shí)間比較復(fù)雜,不同的試驗(yàn)條件會(huì)有不同的測(cè)量結(jié)果,這是因?yàn)樗軣犭娕寂c周圍介質(zhì)的換熱率影響,換熱率高,則熱響應(yīng)時(shí)間就短。因?yàn)槔涠藅0恒定,熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)只隨熱端(測(cè)量端)溫度的變化而變化,即一定的熱電動(dòng)勢(shì)對(duì)應(yīng)著一定的溫度。我們只要用測(cè)量熱電動(dòng)勢(shì)的方法就可達(dá)到測(cè)溫的目的。
是一種感溫元件,是一種一次儀表,
熱電偶直接丈量溫度。由2種不同成分材質(zhì)的導(dǎo)體組成的閉合回路,由于材質(zhì)不同,不同的電子密度產(chǎn)生電子擴(kuò)散,穩(wěn)定均衡后就產(chǎn)生 了電勢(shì)。當(dāng)兩端存在梯度溫度時(shí),回路中就會(huì)有電生,產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì),溫度差越大,電流就會(huì)越大。常用的熱電偶從零下50度——1600度均可連續(xù)測(cè)量,某些特殊熱電偶可測(cè)到-269度(如金鐵鎳鉻),可達(dá)2800度(如鎢、錸)。測(cè)得熱電動(dòng)勢(shì)之后即可曉得溫度值。熱電偶實(shí)際上是一種能量轉(zhuǎn)換器,可將熱能轉(zhuǎn)換成電能。露端式熱電偶允許連接點(diǎn)頂端深入到周圍環(huán)境中,這種類型可提供的響應(yīng)時(shí)間,但于在非腐蝕、非危險(xiǎn)及非加壓應(yīng)用中使用。響應(yīng)時(shí)間以時(shí)間常數(shù)來表示,時(shí)間常數(shù)定義為傳感器在被控環(huán)境中在初始值和終值之間改變63.2%所需的時(shí)間。露端式熱電偶具有快的響應(yīng)速度,而且探針護(hù)套直徑越小,則響應(yīng)速度就越快,但其允許測(cè)量溫度也就越低。為了使熱電偶產(chǎn)品的熱響應(yīng)時(shí)間具有可比性,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:熱響應(yīng)時(shí)間應(yīng)在專用水流試驗(yàn)裝置上進(jìn)行。延伸線熱電偶延伸線是一對(duì)具有與其相連熱電偶相同溫度電磁頻率特征的線。當(dāng)連接合適時(shí),延伸線將參考連接點(diǎn)從熱電偶轉(zhuǎn)接至線的另一端,而這一端通常位于被控環(huán)境中。